机床夹具(完整)
第二章工件装夹和机床夹具

第四节 工件在机床夹具中的定位
例2.在圆柱体上钻孔,保证孔尺寸及与外圆柱的同轴度。
第四节 工件在机床夹具中的定位
影响加工要求的自由度,必须限制;不影响加工要求
的自由度可限制,可不限制。
例及与3.图底示面,的在平一行工度件两上项铣要通求槽,。必为须保限证制尺Z寸, X6,0Y00.20mm
为保证尺寸30±0·1mm及槽侧面与B面的平行度,必须限制
第三节 专用机床夹具的组成及其分类
第三节 专用机床夹具的组成及其分类
2.夹紧元件或夹紧装置 夹紧工件,并使其在加工时在外 力作用下仍然保持工件在夹具中 正确位置的元件或装置称为夹紧 元件或夹紧装置。它一般由动力 装置(如气缸、油缸等)、中间 传力机构(如杠杆、螺纹传动副、 斜楔、凸轮等)和夹紧元件(如 卡爪、压板、压块等)组成。
X
,Leabharlann Z两个自由度,至于 Y 则可限制可不限制。
图1-12
第四节 工件在机床夹具中的定位
5.正确处理过定位: 1) 改变定位元件的结构避免过定位
如图示,把长圆柱销改成短圆柱销,即可避免了过定位。
第四节 工件在机床夹具中的定位
2. 去掉多余的定位支承,消除过定位
如图示,定位支承销3重复限制了Y 把定位支承销3撤消,
第二章 工件装夹与机床夹具
主要讲述内容: 第一节 基准的概念 第二节 工件的装夹方法 第三节 专用机床夹具的组成及其分类 第四节 工件在机床夹具中的定位 第五节 定位误差的分析与计算 第六节 工件的夹紧及夹紧装置 第七节 夹具设计的基本要求和步骤 第八节 夹具设计实例
第一节 基准的概念
一、基本概念: 1. 定位:
图1-7
第四节 工件在机床夹具中的定位
机床夹具概述

第一节
机床夹具概述
4)加工中需先试切一段行程,测量尺寸, 根据测量结果再调整铣刀的相对位置, 直至达到要求为止。 5)每加工一个工件均重复上述步骤。 • 这种装夹方法不但费工费时,而且加工 出一批工件的加工误差分散范围较大。
第一节
机床夹具概述
采用夹具装夹方法,不需要进行划线就可把工件 直接放入夹具中去。工件的A面支承在两支承板2 上;B面支承在两齿纹顶 支承钉3上;端面靠在支 承钉4上,这样就确定了 工件在夹具中的位置, 然后旋紧螺母9通过压板 8把工件夹紧,完成了工 件的装夹过程。下一工 件进行加工时,夹具在 机床上的位置不动,只 需松开螺母9进行装卸工 件即可。
第一节
机床夹具概述
3.夹具的两个齿纹顶支承钉3的支承工作面 与两定位键侧面保持平行,也就使支承钉 3的支承工作面与铣 床纵向进给方向平行。 4.由于工件以B面与两 支承钉3的支承工作 面相接触,因而最终 保证了铣出的槽的侧 面与工件B面平行。
第一节
机床夹具概述
对尺寸精度的保证 1.夹具上装有对刀块5,利用对刀塞尺10塞入对刀 块工作面与立铣刀切削刃之间来确定铣刀相对夹 具的位置,此时可相应 横向调整铣床工作台的 位置和垂直升降工作台 来达到刀具相对对刀块 的正确位置。 2.由于对刀块的两个工 作面与相应夹具定位支 承板2和齿纹顶支承钉3 的各自支承面已保证和 尺寸,因而最终保证铣 出槽子的a和b尺寸。
不对应特定的加工对象,适用范 围宽,通过适当的调整或更换夹 通用可调 具上的个别元件,即可用于加工 夹具 形状、尺寸和加工工艺相似的多 种工件。 专为某一组零件的成组加工而设 计,加工对象明确,针对性强。 成组夹具 通过调整可适应多种工艺及加工 形状、尺寸。
第一节
机床夹具概述
机床夹具概述..

• (2) 定位套 • 一般适用于精基准定位,常与端面联合定位。 • 工件以外圆柱面定位,有时也可用半圆套或锥 套作定位元件。
• 3.工件以孔定位 • 定位方式的基本特点是:定位孔与定位元件之 间处于配合状态,并要求确保孔中心线与夹具 规定的轴线相重合。齿轮、连杆、套筒、盘盖 类零件常用圆柱孔定位。 • (1) 圆柱销 (图) • (2) 定位心轴 (图) • 心轴主要用于套筒类和空心盘类工件的车、铣、 磨及齿轮加工。 • (3) 圆锥销 (图a、b) • 工件以圆柱孔在圆锥销上定位
• (2)按通用化程度分
• ①通用夹具 • ②专用夹具
①通用夹具
概念: • 已经标准化的可加工一定范围内不同工件的 夹具,称为通用夹具。 特点: • 优点:适应性强,可用于装夹一定形状和尺 寸范围内的各种工件 。 • 缺点:夹具的精度不高,生产率也较低,且 较难装夹形状复杂的工件,故一般适用于单 件小批量生产中。
• 3.偏心夹紧 图 • 利用偏心件直接或间接夹紧工件的机构。 工作特点: 优点是操作方便,动作迅速,结构简单; 缺点是工作行程和夹紧力都小,自锁性不 如螺旋夹紧好,结构不耐振, 适用场合:适用于切削平稳且切削力不大 的场合,常用于手动夹紧机构。
三 数控加工常用夹具 (一) 数控加工夹具的特点
• ①、数控加工适用于多品种、中小批量生产,为 能装夹不同尺寸、不同形状的多品种工件,数控 加工的夹具应具有柔性,经过适当调整即可夹持 多种形状和尺寸的工件。 • ②、由机床解决对刀问题,由程序控制的准确的 定位精度,可实现夹具中的刀具导向功能,要求 具有定位和夹紧功能。 • ③、为适应数控加工的高效率,数控加工夹具应 尽可能使用气动、液压、电动等自动夹紧装置快 速夹紧,以缩短辅助时间。
机床夹具介绍(较全)

二、机床夹具介绍夹具最早出现在1787年,至今经历了三个发展阶段。
第一阶段表现为夹具与人的结合。
在工业发展初期。
机械制造的精度较低,机械产品工件的制造质量主要依赖劳动者个人的经验和手艺,而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种辅助工具;第二阶段是随着机床、汽车、飞机等制造业的发展,夹具的门类才逐步发展齐全。
夹具的定位、夹紧、导向(或对刀)元件的结构也日趋完善,逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一;第三阶段,即近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高,夹具在系统中占据相当重要的地位。
这一阶段的主要特征表现为夹具与机床的紧密结合。
2.1夹具的现状几生产对其提出新的要求现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代,以适应市场激烈竞争,尽管国际生产研究协会的统计表明中不批,多品种生产的工件已占工件种类数的85%左右。
然而目前,一般企业习惯与采用传统的专用夹具,在一个具有只能感等生产的能力工厂中约拥有13000~15000套专用夹具。
另一方面,在多品种生产的企业中,约隔4年就要更新80%左右的专用夹具,而夹具的实际磨损量只有15%左右,特别最近年来柔性制造系统(FMS)、数控机床(NC),加工中心(MC)和成组加工(GT)等新技术被应用和推广,使中小批生产的生产率逐步趋近于大批量生产的水平。
综上所述,现代生产对夹具提出了如下新的要求:(1)能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期(2)能装夹一组相似性特征的工件(3)适用于精密加工的高精度的机床(4)适用于各种现代化制造技术的新型技术(5)采用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置,进一步提高劳动生产率2.2现代夹具的发展发向现代夹具的发展方向表现为精密化、高效化、柔性化、标准化等四个方面:1、精密化随着机械产品精度的日益提高,势必也相应提高对其精度要求。
精密化夹具的结构类型很多,例如用于精密分度的多齿盘,其分度可达正负0.1,用于精密车削的高精度三爪卡盘,其定心精度为5um,又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具,工件的圆读可达0.2~0.5um。
机床夹具ppt

2、右图所示套筒以外圆 柱面在V型块上定位,在 插床对内孔插键槽,以知 D=500-0.03, d=300.050D 对d的跳动为0.02,试计 算加工加工尺寸H的定位 误差。(华南理工98年)
3、在阶梯轴工件的小端铣键槽,要求保证尺寸 30+0.10,定位方案如下图所示,该定位方案能否满 足加工要求?如何提高定位精度?(大连理工99年)
2、液压夹紧
第五节、各类机床夹具
一、车床夹具
二、铣床夹具
三、钻床夹具
组合夹具
0
30± 0.07
A
P C B O
3 0 ± 0 .07
A
P C B O
3 0 ± 0 .07
A
P C B O D
3 0 ± 0 .07
1、有一工件在V型块上定位, 工件定位处外圆直径为¢60, 公差为0—0.028, V型块 夹角为90度,分析计算工序 尺寸H的定位误差。(山工 2000年)
第一节 机床夹具概述
一、工件的装夹方法
1)用找正法装夹工件
2)用夹具装夹工件
二、机床夹具的工作原理和在机械加工过 程中的作用 1、夹具的主要工作 原理
1)工件在夹具中占有 正确位置 2)夹具对机床保持准 确 位置 3)刀具对定位元件的 定位面调整到准确位 置
2、夹具的作用 1)保证稳定可靠地达到各项加工精
3、工件以外圆柱面定位 (1)V型块
(2)定位套筒
(3)半圆孔定位座
(4)外圆定心夹紧机构
4、工件以组合表面 定位
(1)一面两孔定位
应用
应用实例
(2)一面及两外圆柱面组合定位
(2析
一、定位误差及其产生原因 1、定位基准与设计基准不重合
常用机床夹具

机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 2. 铣床夹具
图9.29 铣削键槽用的简易专用夹具
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 2. 铣床夹具
图9.30 加工壳体的铣床夹具
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 3. 钻床夹具
根据被加工孔的分布情况和钻模板的特点,一般分为:
固定式钻模 回转式钻模 移动式钻模 翻转式钻模 盖板式钻模
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 2. 铣床夹具
(1)机床用平口虎钳
机床用平口虎钳的结构组成 机床用平口虎钳机床夹具 2. 铣床夹具
(1)机床用平口虎钳
图9.28 机床用平口虎钳的结构组成
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 2. 铣床夹具
(2)铣床专用夹具
铣削键槽用的简易专用夹具 加工壳体的铣床夹具
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 1. 车床夹具
1)车床通用夹具
图9.24 内、外拨动顶尖
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 1. 车床夹具
1)车床通用夹具
图9.25 端面拨动顶尖
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 1. 车床夹具
2)心轴类专用夹具
顶尖式心轴 锥柄式心轴
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 1. 车床夹具
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 3. 钻床夹具
图9.31 专用回转式钻模
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 3. 钻床夹具
图9.32 移动式钻模
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 3. 钻床夹具
图9.33 翻转式钻模
机械加工工艺过程
• 常用机床夹具 3. 钻床夹具
图9.34 盖板式钻模
项目五 各类机床夹具

机床夹具与刀具设计
三、镗模支架和底座的设计
镗模支架和底座多为铸铁件(一般为HT200), 常分开制造,这对于夹具的加工,装配和铸件的时效 处理有利。 要求支架和底座有足够的强度和刚度,以及保持 尺寸的稳定性。镗模支架是组成镗模的重要零件,它 的作用是安装镗套并承受切削力。为了保持支架上镗 套位置精度,设计中不允许在支架上设置夹紧机构或 承受夹紧反力。镗模支架与底座连接,一般采用螺钉 紧固的结构。在镗模装配中,调整好支架正确位置后, 用两个对定销对定。
2.回转式钻模
机床夹具与刀具设计
回转式钻模 这类钻模上有分度装置,因此可以 在工件上加工出若干个绕轴线分布的轴向或径向孔 系。
3. 翻转式钻模
机床夹具与刀具设计
翻转式钻模 主要用于加工小型工件不同表面上的孔,孔 径小于8~10mm。它可以减少安装次数,提高被加工孔的位置 精度。其结构较简单,加工钻模一般手工进行翻转,所以夹 具及工件应小于10 kg为宜。
滑柱式钻模 滑柱式钻模是带有升降钻模板的通用可调夹具。 这种钻模有结构简单、操作方便、动作迅速、制造周期短的优点, 生产中应用较广。
机床夹具与刀具设计 摇臂是以待加工的两 加工柴油机气门摇臂上的孔 孔端外圆为定位基准,钻 模上则用锥形定位套 1 与 2来定位。
安装工件时,先将工 件放在锥形定位套 2 上, 然后使钻模板下降,而由 锥形定位套 1 套住工件顶 端,并予以夹紧。锥形孔 与外圆接触有自动定心作 用,这样便使工件按孔口 两端外圆定好位,保证孔 的壁厚均匀。 滑柱式钻模各组成件 已标准化,设计时可参考 有关资料。
机床夹具与刀具设计
项目五
各类机床夹具
5-1 钻床夹具
1.钻床类夹具的种类及其构造
这类夹具主要是用来保证被加工孔的位置精度。 钻床夹具的种类繁多,根据被加工孔的分布情 况和钻模板的特点,一般分为固定式、回转式、移 动式、翻转式、复盖式和滑柱式等几种类型
第五章机床夹具

效率低、常用于单件小批生产中
②自位式:效率高,弹簧力不可太大,tgа<f,保证自锁 ③推引式: 适用于工件 较重,切削 负荷大的场
合
(二)工件以内孔定位
工件以内孔定位时,常用的有:定位销、定位心轴、 自动定心机构(如三爪卡盘、弹簧心轴等〕。 1)定位销 分固定式和可换式,圆柱销和菱形销
(5)随行夹具:切削加工中隨帶安裝好 的工件在各工位间被自动送转移动的 机床夹具。隨行夹具主要用于自动生 产线﹑加工中心、柔性生产线。
7 6 5 4 3 2 1
8
9
10
11
12
13 14
15 16 17
18
组合夹具
1—加筋角铁(2) 2—槽用螺栓(6) 3—平键(10) 4—方形支承 5—定位支承 6—方 形支承 7—平垫圈 8—六角螺母(8) 9 —槽用螺栓 10—钻套螺钉 11—快换钻套 12— 钻模板 13—圆形定位销 14—工件 15—方形支承 16—角铁 17—压紧螺钉 18—基础板
②支承板
用于较大已加工平面的定位,所以常出现在精基准定位
中,一个支承板的作用,相当于两个支承钉,消除两个自由 度。
a.结构形式及应用场合:
A型 制造简单,常用于底面定位 B型 切有斜槽,易于清屑,常用于侧面定位
b.应用场合:用于难以用支承钉布置成合适的、稳定的定位中。
①工件刚度不足,定位面又小,并且切削力不能恰好作用在支承上。 图(a) ②薄板上钻孔,支承钉使工件变形。图(b) ③承受较大力的 场合,保护精加 工表面。 ④方便安装:如
根据加工要求应限制 X , Y , X , Y
2. 分析定位元件所能限制的自由度 Z , X ,Y 1)大平面限制
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实例
➢用夹具装夹工件的特点
工件在夹具中的正确定位,是通过工 件上的定位基准面与夹具上的定位元 件相接触而实现的
夹具预先在机床上已调整好位置,工 件通过夹具对于机床也就占有了正确 的位置
通过夹具上的对刀装置,保证了工件 加工表面相对于刀具的正确位置
二、机床夹具的分类
1.按夹具的通用特性分类
2.自由度的概念
➢所谓自由度,即空间位置的不确 定性
➢一个位于空间自由状态的物体, 对于空间直角坐标系来说,具有 六个自由度:三个位移自由度和 三个旋转自由度。
3.六点定位原则
➢定位的实质:就是限制自由度。 工件的六个自由度如果都加以限 制了,工件在空间的位置就完全 被确定下来了。
➢六点定位法则
常用的机动夹具有:气动、液压、气液增 压、电动、电磁、真空、离心力、自夹紧 夹具等
三、机床夹具的组成
➢定位元件:用于确定工件在夹具中的 位置;
➢夹紧装置:将工件压紧夹牢,并保证 工件在加工过程中位置不变;
➢联接元件:用于确定夹具对Βιβλιοθήκη 床主轴、 工作台或导轨的相对位置;
➢对刀或导向元件:用于保证工件加工 表面与刀具之间的位置;
提高机床夹具的标准化程度
➢现代机床夹具的发展方向
精密化:如精密分度、高精度自定心
高效化:缩短加工的基本时间和辅助时 间,以提高劳动生产率,减轻工人的劳 动强度
柔性化:通过调整、组合等方式,以适 应工艺可变因素
标准化: 按夹具零件及部件的国家标准 以及各类通用夹具、组合夹具标准制造, 有利于夹具的商品化生产,有利于缩短 生产准备周期,降低生产总成本。
随行夹具:自动线夹具,既担负装夹任 务,又担负沿自动线输送工件的任务。
2.按夹具使用的机床分类
可分为车床、铣床、钻床、镗床、磨床、 齿轮机床、数控机床夹具等。
3.按夹具的动力源分类
按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具 和机动夹具两大类。
手动夹具应有扩力机构与自锁性能,以减 轻劳动强度与确保安全生产
➢其它装置或元件:定向键、操作件、 分度装置、靠模装置、上下料装置、 平衡块等,以及标准化了的其它联接 元件;
➢夹具体:是夹具的基座和骨架,用来 配置、安装各夹具元件及装置。
四、机床夹具在机械加工中的作用
➢ 保证加工精度,并使之稳定 ➢缩短辅助时间,提高生产效率,降
低成本 ➢ 扩大机床的工艺范围 ➢ 减轻劳动强度,降低技术要求 ➢便于变更工位、引导刀具或进行仿
通用夹具:指结构、尺寸已标准化、 系列化,且具有一定通用性的机床附 件
专用夹具:针对某一种工件的某一工 序的加工要求而专门设计和制造的夹 具
成组专用(可调)夹具:采用成组加工 工艺,将工件按形状、尺寸和工艺的共 性分组,再为每组工件设计组内通用的 专用夹具
组合夹具:是一种模块化的夹具,由一 套预先制造好的标准元件组装成的专用 夹具
夹紧——工件定位后,经夹紧装置施力于 工件,将其固定夹牢,使其在加工过程中 保持正确位置不变。
安装——工件从定位到夹紧的整个过程。
➢ 工件的安装方法
找正安装法:按工件的有关表面或专 门划出的线痕作为找正依据,用划针 或指示表,逐个地找正工件相对于刀 具及机床的位置,然后将工件夹紧。
专用夹具安装法:靠专用夹具保证工 件相对于刀具及机床所需的位置,并 使其夹紧。
完全定位:不重复地限制了工件的六个自 由度的定位。
不完全定位:根据实际加工要求,并不需 要限制工件全部自由度的定位。
欠定位:定位点少于应消除的自由度、工 件定位不足的定位。
过定位:工件同一个自由度分别被几 个支承点重复限制的定位。 过定位的不良后果:
第二节 工件定位
一、工件定位的基本原理
1.定位基准的基本概念
➢工件定位——按照加工工艺要求,将 工件置于夹具中,使工件在夹紧前相 对于机床和刀具就占有一个预定的位 置,或者是使同一批工件逐次放置到 夹具中时都能占据同一位置。
➢定位基准——在机械加工中用作定 位的基准。
➢定位基面——工件定位时,作为定 位基准的点和线,往往由某些具体 表面体现出来,这种表面称为定位 基面。
机制工艺与夹具设计
第3章
机床夹 具设计
第一节 概述
在机械加工过程中,为了保证工 件的加工精度,使之相对于机床、 刀具占有确定的位置,并能迅速、 可靠地夹紧工件,以接受加工或 检测的工艺装备称为机床夹具, 简称夹具。
一、机床夹具的主要功能
机床夹具的主要功能是使工件定位和夹紧。
定位——使工件相对于刀具及机床占有正 确的加工位置,保证其被加工表面达到工 序所规定的各项技术要求。
导向定位基准面:
设置二个支承点,限制了工件的 二个自由度的定位表面。要求: 应选狭长表面;支承点布置应尽 可能远。
导向定位支承与转角误差的关系
双导向定位基准面: 限制四个自由度的圆柱定位面
双支承定位基准面: 限制二个移动自由度的圆柱定位面
止推定位基准面:
限制一个移动自由度的定位基准面。 要求:应选窄小且与切削力相对的表 面;支承方向平行于导向方向。
通常,一个支承点限制工件的 一个自由度。
使用合理设置的六个支承点, 与工件的定位基准相接触,以 限制工件的六个自由度,使工 件在夹具中的位置完全被确定 的方法,称为六点定位法则。
➢定位基准按自由度分类
主要定位基准面:
设置三个支承点,限制了工件的三 个自由度的定位表面。要求:支承 面积大;三个支承点要对称配置。
防转定位基准面:
限制一个旋转自由度的定位表面。
要求:支承点布置应离回转线尽可能 远。
➢定位时应注意的几个主要问题
定位支承点必须与工件的定位基准面 始终保持紧贴接触;
分析定位支承点的定位作用时,不考 虑力的影响;
定位支承点是定位元件抽象而来的。
4.工件定位中的几种情况
通常,自由度限制大于3,小于、等于6。
形加工。
五、机床夹具的现状及发展方向
➢对机床夹具提出了如下新的要求: 能迅速而方便地装备新产品,以缩
短生产准备周期,降低生产成本 能装夹一组具有相似性特征的工件 适用于精密加工的高精度机床夹具
适用于各种现代化制造技术的新型 机床夹具
采用以液压站等为动力源的高效夹 紧装置,以进一步提高劳动生产率